Câu hỏi trắc nghiệm biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học

PHẦN I: NỘI DUNG

1. Phản ứng thu nhiệt, phản ứng tỏa nhiệt

Khi các phản ứng hoá học xảy ra thường có sự trao đổi nhiệt với môi trường, làm thay đổi nhiệt độ môi trường.

	Phản ứng thu nhiệt	Phản ứng tỏa nhiệt
Khái niệm	Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp nhiệt năng từ môi trường.	Phản ứng toả nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
Ví dụ	Những lúc nóng nực, pha viên sủi vitamin C vào nước để giải khát, khi viên sủi tan, thấy nước trong cốc mát hơn, đó là do xảy ra phản ứng thu nhiệt.	Vào những ngày trời lạnh, nhiều người hay ngồi bên bếp lửa để sưởi. Khi than, củi cháy, không khí xung quanh ấm hơn do phản ứng toả nhiệt.
Khi nung vôi, người ta sử dụng phản ứng đốt cháy than để cung cấp nhiệt cho phản ứng phân huỷ đá vôi. Phản ứng đốt than là phản ứng toả nhiệt, phản ứng phân huỷ đá vôi là phản ứng thu nhiệt.
– Khi (thuốc tím), nhiệt của ngọn lửa làm cho KMnO4 bị nhiệt phân, tạo hỗn hợp bột màu đen theo PTHH: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 Đây là phản ứng thu nhiệt.               – Nhiệt phân potassium chlorate.	– Sự đốt cháy các loại nhiên liệu như xăng, dầu, cồn, khí gas,… xảy ra nhanh, tỏa nhiều nhiệt, dễ gây hoả hoạn, thậm chí gây nổ mạnh, rất khó kiểm soát. Vì vậy, khi sử dụng chúng cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc phòng cháy. – Sự thay đổi nhiệt độ khi cho vôi sống tác phản ứng với nước.

2. Biến thiên enthapy chuẩn của phản ứng

2.1. Biến thiên enthapy chuẩn của phản ứng:

– Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hóa học là nhiệt toả ra hay thu vào của phản ứng được xác định ở điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 25°C (298^oK), được kí hiệu là .

– Đơn vị thường dùng là kJ hoặc kcal.

-Ví dụ: Phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol carbon graphite trong khí oxygen dư (ở điều kiện chuẩn) tạo ra 1 mol CO₂, nhiệt lượng toả ra là 393,5 kJ. Phương trình nhiệt hoá học của phản ứng được viết như sau:

C(graphite) + O₂(g)  CO₂(g)  = -393,5 kJ.

2.2. Phương trình nhiệt hóa học:

Phương trình nhiệt hóa học là phương trình phản ứng hóa học có kèm theo nhiệt phản ứng và trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp).

– Ví dụ 1: Phản ứng đốt cháy 2 mol khí hydrogen bằng 1 mol khí oxygen, tạo thành 2 mol nước ở trạng thái lỏng, toả ra nhiệt lượng 571,6 kJ. Phản ứng trên có biến thiên enthalpy = -571,6 kJ, biểu diễn bằng phương trình nhiệt hoá học như sau: 

2H₂(g) + O₂(g)  2H₂O(l)  = -571,6 kJ

– Ví dụ 2: Phản ứng nhiệt phân hoàn toàn 1 mol Cu(OH)₂, tạo thành 1 mol CuO và 1 mol H₂O, thu vào nhiệt lượng 9,0 kJ. Phản ứng trên có biến thiên enthalpy  =+9.0 kJ và biểu diễn bằng phương trình nhiệt hoá học như sau:

Cu(OH)₂(s) CuO(s) + H₂O(l)            = +9,0 kJ.

– Ví dụ 3: Phản ứng thu nhiệt (hệ nhận nhiệt của môi trường) thì > 0

CH₄(g) + H₂O(l)  CO(g) + 3H₂(g)  = 250kJ

– Ví dụ 4: Phản ứng tỏa nhiệt (hệ tỏa nhiệt ra môi trường) thì < 0

C₂H₅OH(l) + 3O₂(g)  2CO₂(g) + 3H₂O(l)  = -1366,89 kJ

3. Enthapy tạo thành (nhiệt tạo thành)

– Enthapy tạo thành (hay nhiệt tạo thành) của một chất là lượng nhiệt tỏa ra hay hấp thụ khi tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở trạng thái bền vững nhất, kí hiệu là  

– Nhiệt tạo thành chuẩn  là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn.

– Đơn vị: kJ/mol hoặc kcal/mol.

– Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ớ dạng bền vững nhất bằng không, ví dụ: 

                         (O₂) (g) = 0 kJ/mol

Ví dụ 1: Nước lỏng đuơc tạo thành từ khí hydrogen và khí oxygen theo phản ứng:

H₂(g)+ 4O₂(g)  H₂O(l)

Ở điêu kiện chuẩn, cứ 1 mol H₂O(l) tạo thành từ 1 mol H₂(g) và 1/2mol O₂(g) giải phóng nhiệt lượng là 285,8 kJ.

Như vậy nhiệt tạo thành của nước lỏng:

 = (H₂O(l)) = -285,8 kJ/mol.

Ví dụ 2: Phản ứng 1/2N₂(g) + 1/2O₂(g) NO(g)

có biến thiên enthalpy:  (NO(g))= +90,3 kJ/mol. Giá trị  > 0, tức phản ứng này là phản ứng thu nhiệt.

4. Ý nghĩa của dấu và giá trị  

Hình. Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng toả nhiệt

– Phản ứng thu nhiệt:   (sp) > (cđ)     > 0.

à càng dương, thu vào càng nhiều nhiệt.

– Phản ứng tỏa nhiệt:(sp) <  (cđ)   < 0.

à càng âm, tỏa ra càng nhiều nhiệt.

Trong điều kiện bình thường, phản ứng tỏa nhiệt (H <0) là phản ứng có khả năng tự xảy ra (xảy ra thuận lợi hơn).

PHẦN II: BÀI TẬP

1. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Phản ứng tỏa nhiệt là gì?

     A. Là phản ứng phóng năng lượng dạng nhiệt.

     B. Là phản ứng hấp thụ năng lượng dạng nhiệt.

     C. Là phản ứng hấp thụ ion dưới dạng nhiệt.

     D. Là phản ứng hấp thụ ion dưới dạng nhiệt

Câu 2. Điều kiện để xảy ra phản ứng tỏa nhiệt (t= 25^oC)?

1. _tH^o_298K  0.
2. _tH^o_298K  0.
3. _tH^o_298K  0.
4. _tH^o_298K  0.

Câu 3. Cho các phản ứng sau đâu là phản ứng không tỏa nhiệt?

1. CaC₂ + N₂  (CH3COO)₂Ca + Ca(CN)₂
2.  CaO + CO₂  CaCO₃
3. O₂ + C₂H₃C00H 2H₂O + 3CO₂
4. Fe + 2HCl  FeCl₂ + H_2.

Câu 4. Thế nào là phản ứng thu nhiệt?

1. Là phản ứng phóng năng lượng dạng nhiệt.
2. Là phản ứng hấp thụ năng lượng dạng nhiệt.
3. Là phản ứng hấp thụ ion dưới dạng nhiệt.
4. Là phản ứng hấp thụ ion dưới dạng nhiệt.

Câu 5. Đâu là phản ứng thu nhiệt trong các phản ứng sao?

    A. CaCOCaO + CO₂

     B. CaC₂ + N₂  (CH3COO)₂Ca + Ca(CN)₂

C.  CaO + CO₂  CaCO₃

D. O₂ + C₂H₃C00H 2H₂O + 3CO₂

Câu 6. Trong các quá trình sao quá trình nào là quá trình thu nhiệt:

A. Vôi sống tác dụng với nước

B. Đốt than đá.

C. Đốt cháy cồn.

D. Nung đá vôi.

Câu 7. Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với

A. áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC).

B. áp suất 2 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC).

C. áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 2 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC).

D. áp suất 2 bar (đối với chất khí), nồng độ 2 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC).

Câu 8. Nhiệt kèm theo phản ứng trong điều kiện chuẩn là:

A. Enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của phản ứng đó, kí hiệu là _tH^o_298K

B. Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của phản ứng đó, kí hiệu là _tH^o_298K

C. Biến thien enthalpy chuẩn ( hay nhiệt phản ứng chuẩn) của phản ứng đó, kí hiệu là _tH^o_298K

D. Enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng) của phản ứng đó, kí hiệu là _tH^o_298K.

Câu 9. Cho 2 phương trình nhiệt hóa học sau:

C (s) + H₂O (g)  CO (g) + H₂ (g) _tH^o_298K = +121,25 kJ (1)

CuSO4 (aq) + Zn (s)  ZnSO4 (aq) + Cu (s) _tH^o_298K = -230,04 kJ (2)

Chọn phát biểu đúng:

1. Phản ứng (1) là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng 2 là phản ứng thu nhiệt.
2. Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt, phản ứng 2 là phản ứng tỏa nhiệt .
3. Phản ứng (1) và (2) là phản ứng thu nhiệt.
4. Phản ứng (1) và (2) là phản ứng tỏa nhiệt.

Câu 10. Cho phản ứng sau:

S (s) + O₂ (g)  SO₂ (g) _tH^o_298K(SO₂, g)= -296,8kJ/mol.

Khẳng định sai là:

1. _tH^o_298K(SO₂, g)= -296,8 kJ/mol là lượng nhiệt tỏa ra khi tạo ra 1 mol SO2 (g) từ đơn chất S (s) và O₂ (g), đây là các đơn chất bền nhất ở điều kiện chuẩn.
2. Ở điều kiện chuẩn _tH^o_298K(O₂, g)= 0.
3. Ở điều kiện chuẩn _tH^o_298K(S, g)= 0.
4. Hợp chất SO2 (g) kém bền hơn về mặt năng lượng so với các hợp chất bền S(s) và O₂ (g).

Câu 11. Kí hiệu của nhiệt tạo thành chuẩn là?

     A.                                                                 B. ;

     C.                                                                 D. .

Câu 12. Đơn vị của nhiệt tạo thành chuẩn là?

     A. kJ.                                 B. kJ/mol.                       C. mol/kJ;                     D. J.

Câu 13. Phát biểu nào sau đây là đúng?

Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường (I)

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường (II)

Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường (III)

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng từ môi trường (IV)

1. (I) và (IV)
2. (II) và (III)
3. (III) và (IV)
4. (I)  và (II)

Câu 14. Cho phản ứng: N₂ (g) + 3H₂ (g)  2NH₃ (g)

Ở điều kiện chuẩn, cứ 1 mol N₂ phản ứng hết sẽ tỏa ra 91,8kJ. Enthalpy tạo thành chuẩn của NH₃ là:

1. _tH^o_{298K =} -91,8 kJ/mol
2. _tH^o_{298K =} 91,8 kJ/mol
3. _tH^o_{298K =} -45,9 kJ/mol
4. _tH^o_{298K =} 45,9kJ/mol

Câu 15. Cho biết phản ứng tạo thành 2 mol HCl (g) ở điều kiện chuẩn tỏa ra 184,62 kJ: H2(g) + Cl₂ (g) 2HCI (g) (*) Những phát biểu nào dưới đây đúng?

(1) Enthalpy tạo thành chuẩn của HCI (g) là – 184,62 kJ/mol.

(2) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (*) là – 184,62 kg.

(3) Enthalpy tạo thành chuẩn của HCl (g) là – 92,31 kJ/mol.

(4) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (*) là 184,62 kJ.

A. (1) và (2)                      B. (2) và (3)                   C. (3) và (4)                 D. (1) và (4)

O2 Education gửi các thầy cô link download tài liệu bản đầy đủ

Xem thêm

Phân dạng bài tập tính biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học